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如图所示,水平面上某点固定一轻质弹簧,A点左侧的水平面光滑,右侧水平面粗糙,在A...

如图所示,水平面上某点固定一轻质弹簧,A点左侧的水平面光滑,右侧水平面粗糙,在A点右侧5m远处(B点)竖直放置一半圆形光滑轨道,轨道半径R=0.4m,连接处平滑。现将一质量m=0.1kg的小滑块放在弹簧的右端(不拴接),用力向左推滑块而压缩弹簧,使弹簧具有的弹性势能为2J,放手后,滑块被向右弹出,它与A点右侧水平面的动摩擦因数μ=0.2,取g =10m/s2,求:

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(1)滑块运动到半圆形轨道最低点B处时对轨道的压力;

(2)改变半圆形轨道的位置(左右平移),使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C处时对轨道的压力大小等于滑块的重力,问AB之间的距离应调整为多少?

 

 (1)FNB=6N;(2)4m或6m 【解析】 试题分析:(1)从小滑块被释放到达B的过程中,由动能定理:W-μmgx= 滑块在B点开始做圆周运动,由向心力公式 FNB-mg=,弹簧弹力做功W=EP=2J 解得FNB=6N (2)在圆周最高处C处,滑块对轨道的压力等于其重力,包含两种情况:第一,滑块受到向下的压力FNC=mg,在C点由向心力公式有mg+FNC=,整个过程由动能定理有W-μmgx1-mg2R=,解得x1=4m; 第二,滑块受到向下的压力F′NC=mg,在C点由向心力公式有mg-FNC=,同理,x1=6m; 考点: 动能定理;向心力公式
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考点分析:
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如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失),并从最低点B通过一段光滑小圆弧滑上另一粗糙斜面CD。已知圆弧AB的半径R=0.9m,θ=600,B在O点正下方,斜面足够长,动摩擦因数u=0.5,斜面倾角为370,小球从p到达A点时的速度为4m/s。(g取10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)问:

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(1)P点与A点的水平距离和竖直高度

(2)小球在斜面上滑行的总路程

 

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2012年11月,我国舰载机在航母上首降成功。设某一载舰机质量为m = 2.5×104 kg,速度为v0 = 42m/s,飞机将在甲板上以a0 =0.8m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动。

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(1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里?

(2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况,飞机着舰时并不关闭发动机。图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机的推力大小F = 1.2×105 N,减速的加速度a1 =20m/s2,此时阻拦索夹角θ =1060,空气阻力和甲板阻力保持不变,求此时阻拦索承受的张力大小?(sin530=0.8,cos530=0.6)

 

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质量为m=0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB  的结点上并处于静止状态。.PA与竖直方向的夹角37°,PB沿水平方向。质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示。g取10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

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(1)轻绳PB拉力的大小;

(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.

 

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小明和小帆同学利用如图所示的装置探究功与速度的变化关系,对于橡皮筋和小车连接的问题,小明和小帆同学分别有两种接法,你认为正确的是_____(填“甲”或者“乙”)

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(2)(2分)以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是       

A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……。

B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。

C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。

(3)(6分)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象。则:(g=10m/s2)

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由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0     m/s。实验中发现θ超过600后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为       m。

 

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某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;

②将电动小车、纸带和打点计时器按图甲所示安装;

③接通打点计时器(其打点间隔为0.02s);

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车停止后关闭打点计时器。打点计时器打出的纸带前半部分不小心被一同学污染损坏,纸带的后半部分如图所示请你分析纸带数据回答下列问题:(结果保留三位有效数字)

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(1)该电动车运动的最大速度          m/s

(2)能否测得该电动车的额定功率,若能请计算出其大小为           w;若不能测出该车额定功率请说明理由                                                             

 

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